-
Schaltvorrichtung für elektrische Selbstschalter Zusatz zur Patentanmeldung
V 14522 VIIIb/21 c (Auslegeschrift 1097 533) Die Hauptpatentanmeldung bezieht
sich auf eine Schaltvorrichtung für elektrische Selbstschalter mit einem ein bewegliches
Kontaktteil tragenden, um einen Punkt schwenkbaren Schaltorgan, das unter der Wirkung
einer Zugklinke eine Schwenkbewegung um seine Lagerstelle entgegen der Wirkung einer
Feder so lange ausführt, bis das bewegliche Kontaktstück auf das feste Kontaktstück
auftrifft, während anschließend eine Drehbewegung des Schaltorgans um die Kontaktstelle
erfolgt, wobei das Schaltorgan mittels eines Langloches gelagert ist.
-
Nach der Hauptpatentanmeldung ist die Verklinkungsstelle zwischen
der Lagerstelle und der Kontaktstelle angeordnet. Dies hat gegenüber einer bekannten
Schaltvorrichtung der obengenannten Art den Vorteil, daß nach der Entklinkung des
Schaltorgans die Feder sofort in kontaktöffnendem Sinne auf das Schaltorgan einwirkt,
so daß eine Kontakttrennung ohne Verzögerung herbeigeführt wird.
-
Bei bekannten Schaltvorrichtungen wirkt die Ausschaltfeder im eingeschalteten
Zustand zwar ebenfalls in Kontaktdruck erhöhendem Sinne, jedoch führt das Schaltorgan
nach seiner Entklinkung zuerst eine geringe Drehbewegung um den Kontaktpunkt aus,
bevor die Kontaktöffnung erfolgt. Die Kontaktöffnung erfolgt daher mit Verzögerung.
-
Nun tritt an den Kontakten der der Erfindung zugrunde liegenden Schaltvorrichtung,
wie bei jeder anderen Schaltvorrichtung auch, nach häufiger Betätigung, besonders
jedoch bei der Abschaltung von Kurzschlüssen, ein Abbrand auf. In der Regel hat
jeder Kontaktabbrand eine Vergrößerung des Einschaltweges des Schaltorgans zur Folge.
Die weitere Folge ist bei den üblicherweise verwendeten Schaltvorrichtungen eine
Verminderung des Kontaktdruckes, wodurch der Stromübergang erschwert wird und die
Kontakterwärmung sich erhöht. Die Lebensdauer der Geräte kann dadurch erheblich
herabgemindert werden.
-
Vorliegende Erfindung hat eine besondere Ausgestaltung der Anordnung
zum Gegenstand. Durch sie wird erreicht, daß der Kontaktdruck sich nicht vermindert,
wenn ein Kontaktabbrand eingetreten ist, sondern, im Gegenteil, daß der Kontaktdruck
bei erfolgtem Abbrand sich geringfügig erhöht. Dies bedeutet, daß trotz der bei
Schaltvorgängen entstehenden Verschmutzung der Kontaktstellen, welche teilweise
durch eine Oxydation des Kontaktmaterials hervorgerufen wird, die Kontaktgabe nicht
wesentlich verschlechtert wird, da ein erhöhter Kontaktdruck vorhanden ist.
-
Erfindungsgemäß greift die als Drehfeder ausgebildete Schaltfeder
mit einem Arm an einer kreisförmigen Anlage des Schaltorgans derart an, daß bei
Vergrößerung des Schaltweges infolge Kontaktabbrand sich die Angriffsrichtung der
Feder so verändert, daß das kontaktdruckerzeugende Drehmoment vergrößert wird. In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Bild
1 die Schaltvorrichtung in der Geschlossenstellung in neuwertigem Zustand, also
ohne Kontaktabbrand, und Bild 2 die Vorrichtung nach eingetretenem Kontaktabbrand.
-
Die Anordnung ist nur schematisch dargestellt. Das Schaltorgan 1 ist
mittels eines Langloches 2 um den Bolzen 3 dreh- und verschiebbar gelagert. Eine
Drehfeder 4 drückt das Schaltorgan 1 in geöffnetem Schaltzustand mit dem linken
Ende seines Schlitzes 2 gegen den Lagerbolzen 3, wobei es mit seinem Arm an einem
nicht gezeichneten Anschlag anliegt. Diese Offenstellung ist in der Zeichnung nicht
dargestellt. Am unteren Ende des Schaltorgans 1 ist an einem Gelenk 12 das Schaltstück
5 angebracht, das sich gegen das feste Schaltstück 6 im eingeschalteten Zustand
legt. Etwa in der Mitte zwischen dem Langloch 2 und dem unteren Ende des Schaltorgans
1 ist an diesem ein bolzenartiger Ansatz 7 vorgesehen, hinter den eine Zugklinke
8 greifen kann.
-
Beim Einschalten wird das Schaltorgan von der Zugklinke 8 im Uhrzeigersinne
um den Lagerbolzen 3 bewegt. Der Arm 9 der Drehfeder 4, dessen anderer Arm 10 sich
an einem festen Punkt il abstützt, drückt hierbei immer noch das linke Ende des
Langloches 2 gegen den Lagerbolzen 3. Erst in dem Augenblick, in dem das bewegliche
Schaltstück 5 am festen Schaltstück 6 zum Anliegen kommt, wird durch die Weiterbewegung
der Zugklinke 8 das Schaltorgan 1 um den Kontaktauflagepunkt bzw. um den Gelenkpunkt
12 gedreht, wodurch das linke Ende des
Schlitzes 2 sich vom Lagerbolzen
3 entfernt und sich das rechte Ende des Schlitzes 2 dem Bolzen 3 von der anderen
Seite her nähert. Die Ausschaltfeder 4 wirkt nun mit dem Arm 9 gleichzeitig als
Kontaktdruckfeder. Wird beim Ausschalten die Zugklinke 8 weggeschlagen, so daß sie
den Bolzen 7 des Schaltorgans 1 freigibt, dann wirkt die Feder 4 sogleich auf das
Schaltorgan 1 im Öffnungssinne ein, ohne daß eine Verzögerung erfolgt.
-
Nach der Erfindung greift der Arm 9 der Feder 4 an einer kreisförmigen
Anlage 13 des Schaltorgans 1 an. Die von dem Arm 9 auf das Schaltorgan 1 ausgeübte
Kraft ist durch den Pfeil P angedeutet. Für die Kontaktkraft K ergibt sich nun durch
die Hebelübersetzung der Wert
a und b stellen die Hebellängen dar. Erfolgt ein Kontaktabbrand, so
verändert sich die Anordnung entsprechend Bild 2. Der Angriffspunkt der Drehfeder
4 bzw. deren Hebelarm 9 an der kreisförmigen Anlage 3 hat sich verlagert, wobei
die Kraft P sich durch Verminderung des Drehwinkels um den Winkel a in P1 verwandelt.
Wenngleich eine Verminderung der Kraft P eingetreten ist, erfolgt eine Kontaktdruckerhöhung,
da der Hebelarm a sich nun entsprechend dem Hebelarm a1 vergrößert hat. Der Hebelarm
b ist entsprechend bl kleiner geworden.
-
An einem Zahlenbeispiel wird dies besonders deutlich. P sei bei einem
Drehwinkel von 120° = 2,6 kg, P1 bei einem verminderten Drehwinkel von 105° = 2,27
kg. Der Hebel a ist 0,7 cm und wird zu a1 = 0,9 cm. Der Hebel b ist 1,8 cm und wird
zu b1 = 1,7 cm. Daraus ergeben sich folgende Kontaktdruckkräfte: